有色金属学总复习
有色冶金概论复习提纲.

有色冶金概论复习题1、黑色金属的单质为银白色,而不是黑色。
2、有色金属有80多种,分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。
3、轻金属一般是指密度在5t/m3以下的金属。
4、矿物是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。
5、冶金学的分类:物理冶金学和提取冶金学。
6、火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼、精炼、蒸馏等过程。
7、湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。
8、铜是一种重要的有色重金属,在常温下为固体,新口断面呈紫红色。
9、炼铜原料90%来自硫化矿,10%来自氧化矿,少量来自自然铜。
10、火法炼铜是当今生产铜的主要方法,占铜产量的80%~90%,主要是处理硫化矿。
11、铜冶金工艺过程主要包括四个步骤:造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
12、铜冶金过程中造锍熔炼--铜锍吹炼工艺的基本原理是什么?第7页最后一段:这种工艺的原理是……并逐步得到提纯。
13、名词解释:什么叫熔锍?什么叫熔渣?第8页第一段:所谓熔锍是指硫化亚铁……铝酸盐等混合物的熔体。
14、铜冶金造锍熔炼的目的是什么?第8页第三段:造锍熔炼的目的在于……与熔渣相完全分离。
15、铜锍吹炼的任务是将铜锍吹炼成含铜98.5%~99.5%的粗铜。
16、铜锍吹炼过程所需热量全靠熔锍中的硫和铁的氧化和造渣反应放出的热量供给,为自热过程。
17、简述铜锍吹炼的两个周期。
第34页第一段:吹炼过程严格的分为两个周期……没有炉渣形成。
18、铜锍吹炼过程的正常温度应控制在1423~1573K之间。
19、粗铜火法精炼的主要目的是什么?第46页第二段:火法精炼的主要目的是……符合电解精炼要求的阳极铜。
20、镍的主要用途有哪些?第56页最后一段:(1) (8)21、目前应用于镍精矿深度干燥的方法有回转窑干燥、喷雾干燥、流态化干燥、气流干燥四种。
22、高镍锍冷却是将转录吹炼产出的高镍锍熔体注入8~20t的保温模内,缓冷72h以是其中的铜硫化物、镍硫化物和铜镍合金相分别结晶,有利于下一步相互分离。
金属学专业知识复习总结

弟一早1、金属的特性:晶体特征、导电性、导热性、金属光泽、可塑性、正的电阻温度系数。
2、晶体的特性表现为:具有一定的熔点和物理与力学性能的各向异性。
3、晶体与非晶体的根本区别是:物质的质点在固态下是否作周期性重复排列。
4、布拉菲点阵共有14种,归纳为7个晶系。
____________5、金属中常见的晶体结构是体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构。
6、空间点阵原子、分子或离子忽略其物质性,抽象为规则排列于空间的无数几何点,这种点的空间排列。
简称点阵。
晶格将阵点用一系列直线连接起来,构成的空间格架。
晶胞能完全反映晶格特征的、最小的几何单元。
7、体心立方配位数8;K=0.68;原子半径:r=⅜:原子堆垛方式:ABABA八面体间隙r=0.067a;四面体间隙r=0.126a;四面体间隙大于八面体间隙面心立方配位数12;K=0.74;原子半径:r=⅜;原子堆垛方式:ACBACB八面体间隙r=0.146a;四面体间隙r=0.06a;八面体间隙远大于四面体间隙密排六方配位数12;K=0.74;原子半径:r=⅛;原子堆垛方式:ABABA 八面体间隙r=0.146a;四面体间隙r=0.06a;八面体间隙远大于四面体间隙8、立方晶系晶向指数标定晶向指数[uVw]晶向族(uVw)立方晶系晶面指数标定晶面指数(hk1)晶面族{hk1)体心立方中原子排列最密的面:体对角面(110)晶面,最密的晶向:体对角线[111]晶向。
面心立方中原子排列最密的面:(1ID晶面,最紧密的晶向是[110]晶向。
9、晶面指数标定时,将坐标系原点设在待定晶面之外的结点上;而晶向指数标定是设在欲求晶向上任意一点。
10、晶间间距:晶体中相邻两个平行晶面之间的垂直距离。
11、晶体缺陷:点缺陷(空位,间隙原子)、线缺陷(位错)、面缺陷(晶界,亚晶界12、位错是一种极为重要的晶体缺陷,最基本的类型有两种:刃型位错:柏氏矢量与位错线垂直;螺型位错:柏氏矢量与位错线平行。
(完整版)有色冶金概论复习题

1简述冶金学科(冶金方法)的分类;冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学2几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点;火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。
湿法冶金: 其生产步骤主要包括:浸取、分离、富集和提取。
水法冶金的优点是环境污染少,并且能提炼低品位的矿石,但成本较高。
主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。
电冶金:利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。
粉末冶金:粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成:配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品,为了获得均匀的密度,还需要采取等静压(各方向同时受液压)的方法成型。
粉末冶金在技术上和经济上有以下特点:(1)可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料,如多孔材料、复合材料等;可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能;(2)可生产高熔点金属(如钨和钼)和不互熔的合金(如钨-银合金);(3)可大量减少产品的后续机加工量,节约金属材料,提高劳动生产率。
这一点对贵重金属尤其重要;(4)粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。
3. 简述有色金属提取的特点;有色金属提取工艺的特点:1)有色金属矿物的品位低,成分复杂。
2)提取方法多,分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法:(1)焙烧(氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧);(2)熔炼(造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼,吹炼);(3)精炼(氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼)。
湿法:(1)浸出按浸出的溶剂分为:碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出,等;按浸出的方式分为:常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出,等。
(2)净化:水解沉淀净化、置换净化、气体还原(氧化)净化,等。
(3)沉积:置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质?铜的性质:物理性质铜呈玫瑰红色,特点是展性和延性好;导电、导热性极佳,仅次于银;无磁性;不挥发;液态铜流动性好等。
《金属学》复习资料

《金属学》复习资料影响因素:1化学成分:纯金属具有较高塑性。
纯金属加入其它合金元素后成单相固溶体时也有较好塑性。
若所含的元素形成化合物时,塑性降低。
塑性:面心立方>体心立方>六方晶格2合金元素:Fe——化学纯铁塑性高,工业纯铁不完全高塑性。
C——碳含量越高,钢的塑性越差,热加工温度范围窄。
Mn——锰钢具有高加热速度敏感性。
Mn可消除或减轻S 和O的有害作用,使塑性提高。
S——仅微量溶于固溶体,以FeS、MnS等硫化物形式存在于钢中。
含硫量较多,并存在有低熔点的硫的共晶体和化合物时,钢的塑性与变形温度有关。
加热温度高于硫的共晶体和化合物的熔点时,由于软化或熔化使晶间联系削弱,变形时易出现红脆。
网状包围晶粒形式的硫化物降低塑性。
球状硫化物使塑性提高。
P——易出现冷脆,严重影响冷变形。
对热变形影响不大。
O——也会产生红脆。
FeO 、 Al2O3、 SiO2,熔点低分布在晶界的共晶体,由于软化或熔化使晶间联系减弱,出现红脆。
Si:以固溶体形式存在:对塑性影响不大,含量过高,塑性下降。
以硅化物形式存在:变形温度下不溶解,使塑性下降。
Ni、W、Mo:强度↑,塑性↓Cr:塑性↓;V:强度↑,塑性不变。
含量高时,塑性↓;Al:晶界形成AlN,塑性↓Cu:塑性↑,还原气氛中加热,塑性↓;B: <0.02% ,塑性好,达到0.1%,塑性↓。
多余B在晶界形成熔点低共晶体,降低塑性。
铅、锡、砷、锑、铋:低熔点元素,在钢种溶解度低,其中未溶解而剩余的元素,分布在晶界,加热时熔化,使金属失去塑性。
高温合金中影响特别严重,称为“五害”。
H:含量少无影响;含量多冷速快时,白点;N:含量少无影响;含量多时红脆。
稀土:塑性↑。
原因:①减低气体含量;②与有害杂质形成高熔点化合物抵消有害作用;③含硫量降低。
加入量应适当。
恰好抵消杂质的有害作用时,才能使塑性改善。
过多时低熔点多余稀土元素聚集在晶界处起破坏作用。
3金属组织:一:金属宏观组织的影响:对铸态金属:如钢锭:宏观组织由三部分组成:表面层的细晶粒层、垂直于钢锭冷却表面的柱状晶、钢锭中心部分的粗大等轴晶。
初中化学金属相关知识点复习

初中化学金属相关知识点复习汇总一、金属材料1、金属材料纯金属(90多种)合金(几千种)2、金属的物理性质:(1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)(3)有良好的导热性、导电性、延展性3、金属之最:(1)铝:地壳中含量最多的金属元素(2)钙:人体中含量最多的金属元素(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)(5)铬:硬度最高的金属(6)钨:熔点最高的金属(7)汞:熔点最低的金属(8)锇:密度最大的金属(9)锂:密度最小的金属4、金属分类:黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。
重金属:如铜、锌、铅等有色金属轻金属:如钠、镁、铝等;有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。
5、合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
★:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好注:钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨等。
(1)熔点高、密度小优点(2)可塑性好、易于加工、机械性能好(3)抗腐蚀性能好二、金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应2、金属+ 酸→盐+ H2↑3、金属+ 盐→另一金属+ 另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)Fe + CuSO4== Cu + FeSO4(“湿法冶金”原理)三、常见金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里:(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、硝酸)(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
(除K、Ca、Na)四、金属资源的保护和利用1、铁的冶炼(1)原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
有色金属压力加工原理考试复习资料(题)

有色金属压力加工原理绪论1、★★★金属压力加工与切削加工、铸造等方法相比,具有哪些主要优点?答:1、可改善金属的组织和性能2、因无(少)废屑,可节约大量的金属3、上产率高4、产品规格多2、金属压力加工方法主要有哪些?答:1、锻造分自由锻和模锻2、轧制分纵扎、横轧和斜扎3、挤压分正挤压和反挤压4、拉伸★★★★名词解释:锻造:利用外力,通过工具或模具使金属变形的加工方法。
轧制:坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间(平的或成型的),以获得一定截面形状的产品的加工方法。
挤压:对挤压筒内的锭坯一端施加压力,使其通过模空以实现塑性变形的方法。
拉伸:对金属坯料一端施加压力,使其模孔产生塑性变形的加工方法。
3、塑性成形方法轧制(纵扎)、拉拔、正挤压、反挤压和镦粗?P3 图第一章金属压力加工的力学和热力学条件1-1 力和应力4、★★什么叫做外力?以及外力分类?答:在压力加工过程中,作用在金属表面上的力,叫做外力。
外力分为作用力和约束反力作用力:它是使金属产生塑性变形的力,也称为主动力。
约束反力:工件在主动力作用下,其运动受到工具阻碍而产生的力,成为约束反力。
5、★★什么叫做内力?什么是第一种内力和第二种内力?答:由外力而引起金属内各质点间产生相互作用的力,成为内力。
第一种内力:为平衡外力的机械作用将产生内力,这是第一种内力。
第二种内力:在某些条件下,由于金属工件各部分变形的大小不同,在金属内部产生的自相平衡的内力,称为第二种内力。
6、★什么叫做应力?分类和单位?答:在外力作用下,金属内部产生了内力,单位面积上的内力称为应力。
分为正应力(垂直分量)和切向应力(切向分量)。
帕Pa和兆帕MPa 1MPa=10^6Pa=0.1kg/mm^2=1N/mm^21-2 应力状态和变形状态7、★什么是金属处于应力状态?答:所谓金属处于应力状态就是金属内的原子被迫偏离其平衡位置的状态。
8、★★★绘制应力状态图P079、★什么是主应力状态、主应力、主平面、主切平面、主切应力?答:金属在实际变形过程中,存在着这样的应力状态,即在变形区某点的单元六面体上只作用着正应力,没有切应力,我们把这样的应力状态称之为主应力状态。
年有色金属冶金学重点内容复习

年有色金属冶金学重点内容复习年有色金属冶金学重点内容复习有色金属冶金学是材料科学和工程的重要分支之一,主要涉及有色金属的提取、加工、制备以及性能研究等方面。
年有色金属冶金学主要是对于一年的有色金属冶金学的重点内容进行了复习和总结,帮助学习者更好地理解这门学科。
下面本文将详细介绍年有色金属冶金学的重点内容。
一、铝的冶炼铝是被广泛应用的轻金属之一,在工业和日常生活中都有重要的应用价值。
铝的冶炼以电解法为主,其主要步骤包括食电解质的制备、氧化铝的还原和氧化铝的电解。
其中,食电解质的制备是铝冶炼的关键环节之一。
二、镁的冶炼镁是具有轻质、高强度、高特性比等优点的重要金属之一,在铸造、航空航天和汽车等行业有着广泛的应用。
镁的冶炼主要采用了热还原法、电解法和熔盐电解法等方法。
其中,热还原法是目前生产成本最低的一种镁的冶炼方法。
三、铜的冶炼铜是被广泛应用的重要非铁金属之一,在电气、电子、机械和化工等行业有着广泛的应用。
铜的冶炼主要采用火法和湿法等方法。
其中,火法主要是采用射频炉和闪速炉等设备生产精细铜。
四、锌的冶炼锌是一种重要的轻金属,在钢铁、汽车、航空航天等行业有着广泛的应用。
锌的冶炼主要采用了电解法和火法等方法。
其中,电解法是锌的主要生产方法,其生产效率较高,可以实现生产工艺的可控性。
五、难处理金属的冶炼难处理金属是指指钨、钽、铌、钼和锆等金属的合金,这些金属的冶炼具有一定的难度,治金工艺的研究对于提高金属质量和降低生产成本都有重要的意义。
目前,难处理金属的冶炼主要采用了湿法和干法等方法。
六、有色金属提纯有色金属的提纯主要采用了化学法、物理法和电化学法等方法。
其中,电化学法具有高效、环保等特点,在提高有色金属质量、减少生产成本方面具有显著的优势。
此外,电化学法还能够实现对金属中杂质的分离和回收。
以上是年有色金属冶金学的重点内容总结,掌握这些冶金学的基本知识,对于学生和从业人员都有着重要的意义。
作为从业者,更需要不断更新自己的知识点,学习新的冶金工艺和生产技术,以应对日益激烈的市场竞争,进一步满足市场的需求。
新—有色金属冶金学复习要点2015

氧化铝生产复习要点1. 铝土矿的类型以及我国铝土矿的特点?2. 判断铝土矿质量高低的指标是什么?该指标的定义?3. 铝土矿的主要杂质?4. 碱法生产氧化铝有哪些方法?5. 决定碱法生产氧化铝方法的主要因素是什么?请具体指出。
6. 比较分析拜尔法和烧结法的优缺点。
7. 什么叫苛性比?它反映铝酸钠溶液中氧化铝的饱和程度。
8. 拜尔法的工艺步骤以及各步骤的作用?9. 指出杂质硅在拜尔法中的危害?(解释为什么硅在拜尔法是最有害的杂质)10. 拜尔法氧化铝的理论浸出率?11. 拜尔法中加入氧化钙的作用?12. 烧结后的熟料组成?13. 烧结法中加入CaO的作用?14. 烧结法中怎样减少或控制二次反应的发生?15. 铝酸钠溶液脱硅的方法?16. 碳化过程中怎样减少SiO2和碳酸铝钠沉淀?17. 为什么要控制铝酸钠溶液的碳分率不能太高?18. 混联法原理及优缺点?============== ============================================================铝电解复习要点1. 现代铝工业有哪些主要生产环节? 铝电解的原材料有哪些?2. 指出铝电解质的主要成分。
3. 指出铝电解质对铝电解工艺过程的影响。
4. 指出铝电解质添加剂的作用。
5. 现代工业铝电解质的分类及其特征?什么是电解质分子比(摩尔比)?指出酸性、碱性电解质与分子比的关系。
6. 铝电解质的物理化学性质包括那些指标?7. 分别指出电解质熔点、密度、粘度和导电率对铝电解工艺的影响。
8. 写出铝熔盐电解的阴、阳极反应和总反应。
9. 什么是阳极效应?对铝电解过程有何影响?10. 指出影响阳极过电压的因素。
11. 什么是电流效率?怎样计算?指出影响电流效率的因素。
12. 什么是铝电解的电能效率?怎样计算?指出影响电能效率的因素。
13 现代铝工业电解槽发展趋势如何?14 铝电解中每吨铝所需电能量的计算方法?降低电耗有哪些方法?15 按照纯度不同铝分几类?16 铝电解正常生产的技术参数有哪些?============ ============================================================镁冶金复习题要点1 硅热还原法的工艺应用有几种?2 根据CaO·MgO被Si还原的热化学原理,还原过程为什么要在真空下进行?3 皮江法的生产流程及主要工艺参数?4 为什么使用75%硅铁作热法炼镁的还原剂?5 菱镁矿与白云石哪个做炼镁原料更好?为什么?6 比较镁电解与铝电解的异同点?7 炼镁原料有哪些?8 由氧化镁制取氯化镁的过程中,为什么要加碳?============== =============================================================铜冶金复习要点1 铜矿物分几个类型?2 火法炼铜的原料是什么?生产的主要步骤有哪些?火法炼铜的主要优点是什么?3 分别写出火法和湿法炼铜的原则流程?4 何谓造锍熔炼? 造锍熔炼的目的是什么?5 造锍熔炼过程中物料的主要物理化学变化?6 冰铜的概念? 氧在冰铜中是以什么形态存在?7 冰铜中铜的品位与氧含量有什么关系? 为什么冰铜品位越高渣含铜越高?8 造锍熔炼过程对炉渣的基本要求如何?9 渣含氧化硅对锍与炉渣平衡有何影响?10 何谓熔池熔炼?分几类?11 何谓漂浮状态熔炼?分几类?12 闪速熔炼分几类?闪速熔炼的原理是什么?13 冰铜吹炼的目的是什么?锍吹炼分两个阶段的依据是什么?14 粗铜精炼过程包括哪些?15 粗铜火法精炼的基本原理是什么?16 电解精炼的作用和意义是什么?17 铜冶金各阶段的主要产品中铜的品位如何变化?============ ==============================================================钛冶金复习要点1 目前生产金属钛的主要矿物类型?2 从钛铁矿到冶炼出海绵钛的主要过程?3 钛铁矿精矿的还原熔炼的原理是什么?4 粗四氯化钛生产的基本反应?5 钛渣氯化的方法有几种?6 粗四氯化钛中杂质的种类?除钒方法?7 镁还原生产海绵钛的基本原理?8 在金属钛的生产过程中,什么是镁循环?9 钛的精炼方法及基本原理?================= =================================================贵金属冶金复习要点1. 贵金属包含哪些金属元素?2. 指出金、银在自然界的主要存在形式。
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有色金属学总复习※1.有色金属的分类?(简答题或名词解释)答:西方分为铁和非金属。
中国分为黑色金属和有色金属,黑色金属通常指铁、锰、铬及它们的合金(主要指钢铁)。
有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属,包括轻金属,重金属,贵金属和稀有金属。
轻金属密度小于5.0,(5克/立方厘米),共有7种(铝Al、Mg、K、Na、Ca、锶Sr、钡Ba),有很高的化学活性,用熔盐电解、金属热还原法来提取;重金属密度大于5.0,共有11种(铜Cu、铅Pb、锌Zn、镍Ni、锡Sn、钴Co、砷As、铋Bi、锑Sb、镉Cd、汞Hg ),化学活泼;活性较低,用火法冶金或湿法冶金方法来提取。
贵金属主要指金银铂族元素,共有8种(银Ag、金Au、铂Pt、铱Ir、锇Os、铼Rh、铑Rd、钯Pd);稀有金属主要为习惯称呼(稀有轻金属、稀有高熔点金属、稀有分散性金属、稀土金属和稀有放射性金属)。
2.主要的有色金属冶金方法有:火法冶金(矿石准备、熔炼、精炼)、湿法冶金(浸取、分离、富集和提取)、电冶金(电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等)。
※3.有色金属冶金主要单元过程(重点)(名词解释)(1)焙烧:将矿石或精矿置于适当的气氛下,加热至低于它们的熔点温度,发生氧化、还原或其它化学变化的过程。
其目的是改变原料中提取对象的化学组成,满足熔炼或浸出的要求。
按控制的气氛不同,分为:氧化焙烧;还原焙烧;硫酸化焙烧;氯化焙烧等。
(2)煅烧:将碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解,除去二氧化碳或水分变成氧化物的过程。
3)烧结和球团:将粉矿或精矿经加热焙烧,固结成多孔状或球状的物料,以适应下一工序熔炼的要求。
(4)熔炼:是指将处理好的矿石、精矿或其他原料,在高温下通过氧化还原反应,使矿物原料中有色金属组分与脉石和杂质分离为两个液相层即金属(或金属锍)液和熔渣的过程,也叫冶炼。
分为:还原熔炼;造锍熔炼;氧化吹炼。
(5)精炼:进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属,以提高其纯度。
如:炼钢是对生铁的精炼,在炼钢过程中去气、脱氧,并除去非金属夹杂物,或进一步脱硫等;对粗铜则在精炼反射炉内进行氧化精炼,然后铸成阳极进行电解精炼;对粗铅用氧化精炼除去所含的砷、锑、锡、铁等,并可用特殊方法如派克司法以回收粗铅中所含的金及银。
对高纯金属则可用区域熔炼等方法进一步提炼。
(6)浸出:选择适当的溶剂(如酸、碱、氨、氰化物、氯化物、有机溶剂等)把经处理过的矿石中的常以化合物形式存在的金属选择性地溶解,以便使其与其它不溶的物质分离的过程。
浸取过程常涉及到置换和氧化还原反应,为得到所需要的产物,对浸取剂的酸碱度要加以控制。
此外,凡影响化学反应的因素都对浸取过程产生影响,一般加温和加压可都加速浸取过程。
还可以利用细菌把一些不溶性的矿物变成可溶性盐,称为微生物冶金或细菌采矿。
(7)液固分离:该过程是将矿物原料经过酸、碱等溶液处理后的残渣与浸出液组成的悬浮液分离成液相与固相的湿法冶金单元过程。
主要有物理方法和机械方法:重力沉降、离心分离、过滤等。
(8)溶液净化:将矿物原料中与欲提取的有色金属一道溶解进入浸出液的杂质金属除去的湿法冶金单元过程。
净液的目的是使杂质不至于危害下一工序对主金属的提取。
方法主要有:结晶、蒸馏、沉淀、置换、溶剂萃取、离子交换、膜分离等。
(9)水溶液电解:利用电能转化的化学能使溶液中的金属离子还原为金属而析出,或使粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极。
前者称为电解提取或电解沉积(简称电积),也称不溶阳极电解,如铜电积;后者以粗金属为原料进行精炼,称为电解精炼或可溶阳极电解,如粗铜、粗铅的电解精炼。
(10)熔盐电解:以高导电率、低熔点的金属熔盐作为电解质,使金属离子在阴极析出的过程。
主要用于不溶于水的金属盐类,如铝、镁、钠等活泼金属。
由于金属能溶于熔盐,或者与高价氧化物反应生成低价化合物重新溶入熔盐,熔盐电解的电流效率要低于水溶液电解。
总结:有色冶金主要单元过程:焙烧、煅烧、烧结和球团、熔炼、精炼、浸出、液固分离、溶液净化、水溶液电解、熔盐电解※4.铝土矿的类型以及我国铝土矿的特点?(简答题)类型:三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石、刚玉。
中国铝土矿资源具有以下几个特点:①资源分布高度集中;②矿床类型以沉积型为主,坑采储量比重较大;③矿床规模以大中型为主;④一水硬铝石型矿石占绝对优势;⑤共(伴)生组分多;⑥品位偏低,A/S小;⑦适合经济开发和利用的铝土矿资源少;⑧适合于露采的比例偏小,占38.1%。
※5.判断铝土矿质量高低的指标是什么?该指标的定义?(名词解释)铝硅比铝硅比是指矿石中Al2O3含量与SiO2含量的重量比、一般用A/S表示。
※6.什么叫苛性比?(名词解释)铝酸钠溶液的苛性比是指溶液中的苛性碱与氧化铝的摩尔比,用αk表示:苛性比(αk)=苛性碱(Na2O)(mol)/氧化铝(Al2O3)(mol)Na2O-Al2O3-H2O系的Na2O与Al2O3的比值反映了铝酸钠溶液中氧化铝的饱和程度、溶液的稳定性,是氧化铝生产中的一项重要技术指标,称为苛性比。
国际上有两种通用的表示方法:(1)αK :即铝酸钠溶液中苛性Na2O与Al2O3的摩尔比(2)A/C:即铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的质量比,Na与Al无论存在形式均化为Na2CO3与Al2O3,并以质量计※7.目前氧化铝的生产方?碱法又分为哪几种?烧结和拜耳怎样选择两者?(决定碱法生产氧化铝方法的主要因素是什么?请具体指出来。
)(简答)氧化铝生产方法大致可分为四类,即碱法、酸法、酸碱联合法和热法。
碱法可分为烧结法和拜耳法两种基本方法。
生产方法由铝矿石中的铝硅比决定,当铝硅比A/S ≥ 7时,该矿石可以采用拜耳法处理,当然也可以采用烧结法处理;当3.5 ≤A/S < 7时,就不宜用拜耳法处理,但可以采用烧结法处理;当A/S < 3.5时,可以采用烧结法处理,但这时已无实际意义。
※8.现代铝工业三个主要生产环节:(简答)(1)从铝土矿提取纯氧化铝(2)用冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产铝(3)铝加工辅助环节:(1)炭素电极制造(2)氟盐生产※※9.减法生产氧化铝,拜耳法的原理,特点,实质,步骤。
(简述拜耳法生产Al2O3的基本原理、关键流程及主要反应,并说明拜耳法循环的实质及特点)(问答题)拜耳法的基本原理(重点):(l)用NaOH溶液在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来,生成铝酸钠溶液。
再将所得到的铝酸钠溶液在添加晶种、不断搅拌和冷却的条件下,分解析出纯的氢氧化铝,即晶种分解过程。
(2)分解得到的母液,经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的铝土矿,即溶出过程。
交替使用这两个过程,就能够每处理一批矿石便得到一批氢氧化铝,构成所谓的拜耳法循环。
最重要的是在不同的工序控制一定的溶液组成和温度,使溶液具有适当的稳定性(即拜耳循环实质)。
特点:用于处理高铝硅比铝土矿,特别是三水铝石型铝土矿,流程简单,产品质量好,得以广泛应用步骤:(1)铝土矿的溶出:指把铝土矿中的氧化铝水合物(Al2O3·xH2O)溶解在苛性钠(NaOH)中,生成铝酸钠溶液,使氧化铝与杂质分离。
Al2O3·xH2O + 2 NaOH = 2NaAlO2 + (x+1)H2O(2)铝酸钠溶液的稀释:降低铝酸钠溶液的浓度,便于晶种分解,便于赤泥分离。
(3)晶种分解:使铝酸钠溶液中的氧化铝以氢氧化铝的形式析出2NaAlO2 +(1+x)H2O = 2NaOH+Al2O3·xH2O(4)分解母液蒸发:排出多余的水分,保持水量平衡,使蒸发母液达到浓度要求(5).煅烧:除去氢氧化铝的附着水和结晶水,并得到吸湿性较差的氧化铝以满足电解需求。
煅烧:Al2O3·3H2O = Al2O3 + 3H2O※※10.烧结法的原理,工序,烧结产物的组成以及特性?(简答)烧结法的原理:➢将铝土矿与一定数量的苏打(Na2CO3)、石灰(CaO)、循环母液配成炉料,在回转窑内进行高温烧结,炉料中的Al2O3与Na2CO3反应生成易溶于水或稀碱溶液的铝酸钠(Na2O•Al2O3),杂质氧化铁生成易水解的铁酸钠(Na2O•Fe2O3),二氧化硅和氧化钛分别生成不溶性的原硅酸钙(2CaO•SiO2)和钛酸钙(CaO•TiO2) 。
➢将烧结产物(熟料)用稀碱溶液溶出时Na2O·Al2O3便进入溶液,Na2O·Fe2O3水解放出碱,原硅酸钙(2CaO•SiO2)和钛酸钙(CaO•TiO2)不溶进入赤泥。
➢得到的铝酸钠溶液经净化后分解析出氢氧化铝,再经过焙烧后产出氧化铝。
分离氢氧化铝后的母液成为碳分母液(主要成分为Na2CO3),经蒸发后返回配料。
循环使用。
碱石灰烧结法主要工序:➢生料浆的制备(原料准备)➢熟料烧结➢熟料溶出➢铝酸钠溶液脱硅➢晶种分解➢氢氧化铝分离、洗涤➢氢氧化铝焙烧➢母液蒸发烧结产物的组成及特性:铝酸钠Na2O·Al2O3,铁酸钠Na2O·Fe2O3,2 CaO·SiO2(原硅酸钙),CaO·TiO2(钙钛矿),11.铝酸钠溶液的稳定性?铝酸钠溶液的稳定性是指铝土矿溶出液经赤泥分离洗涤后获得的净铝酸钠溶液分解析出Al(OH)3所需时间的长短。
※12.为什么要预脱硅?(铝土矿中二氧化硅有什么危害?如何避免其危害。
)(问答或简答)含硅矿物所造成的危害•引起Al2O3和Na2O的损失。
•钠硅渣进入氢氧化铝后,降低产品质量•钠硅渣在生产设备和管道上,特别是在换热表面上析出成为结疤,使传热系数大大降低,增加能耗和清理工作量•大量钠硅渣的生产增大赤泥量,并且可能成为极分散的细悬浮体,极不利于赤泥的分离洗涤预脱硅的目的:矿浆预热(溶出前)过程中硅矿物与碱液作用,造成硅渣(水合铝硅酸钠)的析出,并在预热器表面形成结疤,影响溶出效果。
故在原矿浆进入溶出之前进行预脱硅,是减轻结疤(预热器表面形成水合铝硅酸钠)的有效途径。
•预脱硅就是在矿浆进入预热器进行高压溶出之前,将原矿浆在90℃以上搅拌6-8h,添加钠硅渣晶种,使硅矿物尽可能转变为硅渣,该过程称为预脱硅。
•预脱硅过程并不是所有的硅矿物都能参加反应,只有高岭石(Al4(OH)8·Si4O8)和多水高岭石这些活性的硅矿物才能反应生成钠硅渣,保持较长时间,可以使生成钠硅渣的反应进行得更充分。
※13.拜耳法溶出时添加石灰的作用?(拜尔法中加入氧化钙的作用?)(1)消除铝土矿TiO2的不良影响,避免了钛酸钠的生成,提高氧化铝的溶出率溶出一水硬铝石过程中杂质TiO2由于生成钛酸钠坚硬薄膜,严重妨碍铝矿的进一步溶解浸出。
添加石灰,使TiO2与CaO作用生成不溶解的钛酸钙:2CaO+TiO2=2CaO·TiO2,由于钛酸钙结晶粗大松脆,易脱落,所以氧化铝溶出不受影响,并且消除了生成钛酸钠所造成的碱损失。